JP2012010515A - モータ装置、回転子の駆動方法及びロボット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高トルクを発生させること。
【解決手段】回転子と、当該回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部と、回転子と伝達部との間を回転力伝達状態として回転子の回転方向成分を含む第一方向に伝達部を第一距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を第一位置に復帰させる第一駆動部と、回転子と伝達部との間を回転力伝達状態として回転方向成分を含み第一方向と交差する第二方向に伝達部を第二距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を第二位置に復帰させる第二駆動部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ装置、回転子の駆動方法及びロボット装置に関する。

例えば旋回系機械を駆動させるアクチュエータとして、モータ装置が用いられている。このようなモータ装置として、例えば電動モータや超音波モータなど、高トルクを発生させることが可能なモータ装置が広く知られている。近年では、ヒューマノイドロボットの関節部分など、より精密な部分を駆動させるモータ装置が求められており、電動モータや超音波モータなどの既存のモータにおいても小型化、トルクの制御性等、細密で高精度な駆動を行うことができる構成が求められている。

特開平２−３１１２３７号公報

しかしながら、電動モータや超音波モータにおいては、高トルクを発生させるためには減速機を取り付ける必要があるため、小型化には限界がある。また、超音波モータにおいては、トルクの制御が困難である。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高トルクを発生させることができるモータ装置、回転子の駆動方法及びロボット装置を提供することにある。

本発明の第一の態様に従えば、回転子と、当該回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部と、回転子と伝達部との間を回転力伝達状態として回転子の回転方向成分を含む第一方向に伝達部を第一距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を第一位置に復帰させる第一駆動部と、回転子と伝達部との間を回転力伝達状態として回転方向成分を含み第一方向と交差する第二方向に伝達部を第二距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を第二位置に復帰させる第二駆動部とを備えるモータ装置が提供される。

本発明の第二の態様に従えば、回転子と当該回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部との間を回転力伝達状態として回転子の回転方向成分を含む第一方向に伝達部を第一距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を第一位置に復帰させる第一駆動ステップと、回転子と伝達部との間を回転力伝達状態として回転方向成分を含み第一方向と交差する第二方向に伝達部を第二距離移動させると共に回転力伝達状態を解消した状態で伝達部を第二位置に復帰させる第二駆動ステップとを含む回転子の駆動方法が提供される。

本発明の第三の態様に従えば、回転軸部材と、回転軸部材を回転させるモータ装置とを備え、モータ装置として、本発明の態様に従うモータ装置が用いられているロボット装置が提供される。

本発明によれば、高トルクを発生させることができる。

本発明の第一実施形態に係るモータ装置の構成を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の構成を示す断面図。 本実施形態に係るモータ装置の一部の構成を示す展開図。 本実施形態に係るモータ装置の特性を示すグラフ。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示すグラフ。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示すグラフ。 本発明の第二実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の構成を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の一部の構成を示す展開図。 本発明の第四実施形態に係るモータ装置の構成を示す図。 本実施形態に係るモータ装置の一部の構成を示す図。 本発明の第五実施形態に係るロボットハンドの構成を示す模式図。 本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。 本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。 本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。 本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。 本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。 本発明の変形例に係るモータ装置の構成を示す図。

［第一実施形態］
以下、図面に基づき、本発明の第一実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ´断面に沿った構成を示す図である。これらの図に示すように、モータ装置ＭＴＲは、ベース部ＢＳと、回転子ＳＦと、駆動部ＡＣと、伝達部材ＢＴと、制御部ＣＯＮＴとを有している。

ベース部ＢＳは、例えばステンレス等の材料を用いて板状に形成された部分であり、回転子ＳＦ、伝達部材ＢＴ、駆動部ＡＣ及び制御部ＣＯＮＴを支持する。回転子ＳＦは、例えば円柱状に形成されており、中心軸Ｃを回転軸として回転するようになっている。回転子ＳＦは、例えば不図示のベアリング装置などによって回転可能に支持されている。当該ベアリング装置は、例えばベース部ＢＳなどに支持されている。また、例えば、制御部ＣＯＮＴは、ベース部ＢＳではなく、別の部材に支持されてもよい。

以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。回転子ＳＦの円筒軸方向をＺ軸方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。なお、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向については、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の正方向（矢印の方向）に見たときの反時計回りの方向を正方向とし、時計回りの方向を負方向とする。

駆動部ＡＣは、第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２を有している。第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２は、例えば共にベース部ＢＳに設けられている。ベース部ＢＳには、接続部１４１及び１４２と、接続部２４１及び２４２とが設けられている。第一駆動部ＡＣ１は、駆動素子１３１及び１３２を有している。駆動素子１３１は接続部１４１に取り付けられており、駆動素子１３２は接続部１４２に取り付けられている。

駆動素子１３１及び１３２としては、例えばピエゾ素子などの電気機械変換素子が用いられている。駆動素子１３１及び１３２は、電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ方向に伸縮する構成である。制御部ＣＯＮＴは第一駆動部ＡＣ１の各駆動素子１３１及び１３２に接続されており、当該駆動素子１３１及び１３２に対して制御信号を供給可能になっている。

第二駆動部ＡＣ２は、駆動素子２３１及び２３２を有している。駆動素子２３１は接続部２４１に取り付けられており、駆動素子１３２は接続部１４２に取り付けられている。駆動素子２３１及び２３２としては、例えば上記の駆動素子１３１及び１３２と同様、ピエゾ素子などの電気機械変換素子が用いられている。駆動素子２３１及び２３２は、電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ方向に伸縮する構成である。制御部ＣＯＮＴは第一駆動部ＡＣ２の各駆動素子２３１及び２３２に接続されており、当該駆動素子２３１及び２３２に対して制御信号を供給可能になっている。

駆動素子１３１及び１３２は、接続部１４１及び１４２によって＋Ｘ側の位置が固定されている。このため、駆動素子１３１及び１３２は、Ｘ方向に伸縮した場合、当該伸縮に伴って−Ｘ側の端部のＸ方向における位置が変化することになる。同様に、駆動素子２３１及び２３２は、接続部２４１及び２４２によって＋Ｘ側の位置が固定されている。このため、駆動素子２３１及び２３２は、当該伸縮に伴って−Ｘ側の端部のＸ方向における位置が変化することになる。

伝達部材ＢＴは、第一駆動部ＡＣ１に接続される第一伝達部材ＢＴ１と、第二駆動部ＡＣ２に接続される第二伝達部材ＢＴ２とを有している。第一伝達部材ＢＴ１は、第一端部１２１、第二端部１２２及びベルト部１２３を有している。第一端部１２１は、駆動素子１３１の−Ｘ側の端部に接続されている。第二端部１２２は、駆動素子１３２の−Ｘ側の端部に接続されている。

第一端部１２１及び第二端部１２２は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｆ（図２参照）を挟んで配置されている。本実施形態では、回転子ＳＦの＋Ｘ側端部を基準位置Ｆとした場合を例に挙げて説明する。

第二伝達部材ＢＴ２は、第一端部２２１、第二端部２２２及びベルト部２２３を有している。第一端部２２１は、駆動素子２３１の−Ｘ側の端部に接続されている。第二端部２２２は、駆動素子２３２の−Ｘ側の端部に接続されている。第一端部２２１及び第二端部２２２は、第一伝達部材ＢＴ１と同様、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｆ（図２参照）を挟んで配置されている。本実施形態では、回転子ＳＦの＋Ｘ側端部を基準位置Ｆとした場合を例に挙げて説明する。

図３は、モータ装置ＭＴＲをＸ方向に見たときの図であり、伝達部材ＢＴ及び駆動部ＡＣを展開した状態で示す図である。
図１及び図３に示すように、接続部１４１は、接続部１４２よりも−Ｚ側に配置されている。このため、駆動素子１３１は、駆動素子１３２よりも−Ｚ側に配置される。このように、駆動素子１３１と駆動素子１３２とは、Ｚ方向（回転子ＳＦの中心軸Ｃの方向）にずれた位置に配置されている。このため、駆動素子１３１と駆動素子１３２との間に接続される第一伝達部材ＢＴ１は、中心軸Ｃの方向に直交する方向に対して傾いた状態で回転子ＳＦに掛けられている。

また、接続部１４１は＋Ｚ側に傾いた状態に形成されており、接続部１４２は−Ｚ側に傾いた状態に形成されている。このため、当該接続部１４１と、当該接続部１４１に配置される駆動素子１３１と、当該駆動素子１３１に接続される第一端部１２１と、ベルト部１２３とが直線状に延在するように配置されることになる。また、接続部１４２と、当該接続部１４２に配置される駆動素子１３２と、当該駆動素子１３２に接続される第二端部１２２と、ベルト部１２３とが直線状に延在するように配置されることになる。また、駆動素子１３１、１３２は、当該直線に沿って伸縮することになる。このため、駆動素子１３１、１３２の伸縮による駆動力がベルト部１２３に効率良く伝達されるようになっている。

同様に、接続部２４１は、接続部２４２よりも＋Ｚ側に配置されている。このため、駆動素子２３１は、駆動素子２３２よりも＋Ｚ側に配置される。このように、駆動素子２３１と駆動素子２３２とは、Ｚ方向（回転子ＳＦの中心軸Ｃの方向）にずれた位置に配置されている。このため、駆動素子２３１と駆動素子２３２との間に接続される第二伝達部材ＢＴ２は、中心軸Ｃの方向に直交する方向に対して傾いた状態で回転子ＳＦに掛けられている。なお、図３に示すように、第二伝達部材ＢＴ２の傾く方向は、第一伝達部材ＢＴ１の傾く方向とは反対になっている。

また、接続部２４１は−Ｚ側に傾いた状態に形成されており、接続部２４２は＋Ｚ側に傾いた状態に形成されている。このため、当該接続部２４１と、当該接続部２４１に配置される駆動素子２３１と、当該駆動素子２３１に接続される第一端部２２１と、ベルト部２２３とが直線状に延在するように配置されることになる。また、接続部２４２と、当該接続部２４２に配置される駆動素子２３２と、当該駆動素子２３２に接続される第二端部２２２と、ベルト部２２３とが直線状に延在するように配置されることになる。また、駆動素子２３１、２３２は、当該直線に沿って伸縮することになる。このため、駆動素子２３１、２３２の伸縮による駆動力がベルト部２２３に効率良く伝達されるようになっている。

第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び１３２が縮むと、第一端部１２１及び第二端部１２２が＋Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部１２３が回転子ＳＦに巻きつき、当該ベルト部１２３に張力が加わる。駆動素子１３１及び１３２が伸びると、第一端部１２１及び第二端部１２２が−Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部１２３が回転子ＳＦから離れて弛緩する。

また、第二駆動部ＡＣ２についても同様に、駆動素子２３１及び２３２が縮むと、第一端部２２１及び第二端部２２２が＋Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部２２３が回転子ＳＦに巻きつき、当該ベルト部２２３に張力が加わる。駆動素子２３１及び２３２が伸びると、第一端部２２１及び第二端部２２２が−Ｘ方向に移動する。このため、ベルト部２２３が回転子ＳＦから離れて弛緩する。

次に、モータ装置ＭＴＲの動作を説明する。
本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲにおいて、回転子ＳＦにトルクを作用させる原理を説明する。回転子ＳＦを駆動させる際には、回転子ＳＦに巻き掛けられた伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の少なくとも一方）に有効張力を生じさせ、当該有効張力によって回転子ＳＦにトルクを伝達する。以下、駆動部ＡＣとして第一駆動部ＡＣ１を代表させ、伝達部材ＢＴとして第一伝達部材ＢＴ１を代表させて説明する。以下の説明は、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２についても適用可能である。

オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子ＳＦに巻き掛けられた第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力（Ｔ１）及び第二端部１２２側の張力（Ｔ２）が下記［数１］を満たすとき、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間で摩擦力が生じ、第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦに対して滑りを生じることの無い状態（回転力伝達状態）で回転子ＳＦと共に移動する。この移動により、回転子ＳＦにトルクが伝達される。ただし、［数１］において、μは第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間の見かけ上の摩擦係数であり、θは第一伝達部材ＢＴ１の有効巻き付き角である。

このとき、トルクの伝達に寄与する有効張力は、（Ｔ１−Ｔ２）によって表される。上記［数１］に基づいて有効張力（Ｔ１−Ｔ２）を求めると、［数２］のようになる。［数２］は、Ｔ１を用いて有効張力を表す式である。

上記［数２］より、回転子ＳＦに伝達されるトルクは第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１の張力Ｔ１によって一意に決定されることがわかる。［数２］の右辺のＴ１の係数部分は、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間の摩擦係数μ及び第一伝達部材ＢＴ１の有効巻き付き角θにそれぞれ依存する。図４は、摩擦係数μを変化させたときの有効巻き付き角θと係数部分の値との関係を示すグラフである。グラフの横軸は有効巻き付き角θを示しており、グラフの縦軸は係数部分の値を示している。

図４に示すように、例えば摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θが３００°以上のときに係数部分の値が０．８以上となっている。このことから、摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θを３００°以上とすることにより、駆動素子１３１による張力Ｔ１の８０％以上の力が回転子ＳＦのトルクに寄与することがわかる。この巻き付き角の他、図４のグラフから、例えば第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間の摩擦係数を大きくするほど、係数部分の値が大きくなることが推定される。

このように、トルクの大きさは駆動素子１３１の張力Ｔ１によって一意に決定されることになり、例えば第一伝達部材ＢＴ１の移動距離などには無関係であることがわかる。したがって、例えば駆動素子１３１及び駆動素子１３２に用いられるピエゾ素子などは、数ミリ程度の小型素子であっても、数百ニュートン以上の力を出すことができるので非常に大きな回転力を付与することができる。

このような原理に基づいて、制御部ＣＯＮＴは、図５に示すように、まず、第一端部１２１及び第二端部１２２がそれぞれ＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側には張力Ｔ１が発生し、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２側には張力Ｔ２が発生する。したがって、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力（Ｔ１−Ｔ２）が発生する。

制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を発生させた状態を保持しつつ、図６に示すように、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が−Ｘ方向に移動するように、かつ、第二端部１２２が＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる（駆動動作）。この動作において、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１の移動距離と第二端部１２２の移動距離とを等しくさせる（第一距離ｔ１）。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生した状態で第一伝達部材ＢＴ１が移動し、当該移動と共に回転子ＳＦが＋θＺ方向に回転する。

制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１及び第二端部１２２を上記第一距離だけ移動させた後、図７に示すように、第一端部１２１が移動しないように、かつ、第二端部１２２が駆動の開始位置へ戻るように、駆動素子１３２だけを変形させる。この動作により、第二端部１２２が−Ｘ方向へ移動し、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだ状態になる。つまり、第一伝達部材ＢＴ１に付加されていた有効張力が解除された状態になる。この状態においては、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力は発生せず、回転子ＳＦは慣性によって回転し続けることになる。

制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けを緩ませた後、図８に示すように、第一端部１２１が駆動の開始位置へ戻るように駆動素子１３１を変形させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだまま、すなわち、有効張力が発生しないまま、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が駆動の開始位置へ戻っていく（復帰動作）。

第一端部１２１が駆動開始位置に戻される直前になったら、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３１を変形させて第一端部１２１を＋Ｘ方向に移動させる。この動作により、第一端部１２１が駆動開始位置に戻されるのとほぼ同時に、第一端部１２１側に張力Ｔ１が発生し、第二端部１２２側に張力Ｔ２が発生する。これにより、駆動開始時に第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を付加させた状態（図５の状態）と同様の状態となる。

第一伝達部材ＢＴ１に有効張力が付加された後、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１を変形させ、第二端部１２２が＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３２を変形させる（駆動動作）。このとき、第一端部１２１の移動距離と第二端部１２２の移動距離とを等しくさせる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生した状態で第一伝達部材ＢＴ１が移動し、当該移動と共に回転子ＳＦがθ方向に回転する。

この後、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１に付加されていた有効張力を再度解除させる。制御部ＣＯＮＴは、有効張力を解除させた後、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１及び第二端部１２２が開始位置に戻るように移動させる（復帰動作）。このように制御部ＣＯＮＴが上記駆動動作と復帰動作とを第一駆動部ＡＣ１に繰り返し行わせることにより、回転子ＳＦが＋θＺ方向に回転し続けることになる。

なお、制御部ＣＯＮＴが駆動素子１３１の動作と駆動素子１３２の動作とを入れ替えて行わせると、回転子ＳＦは上記とは逆方向（−θＺ方向）に回転する。また、上記の説明は、第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１を用いたステップ（第一駆動ステップ）についてのものであるが、例えば制御部ＣＯＮＴは、第二駆動部ＡＣ２に対しても同様にして駆動動作及び復帰動作を行わせることにより、回転子ＳＦを＋θＺ方向及び−θＺ方向にそれぞれ回転させることができる（第二駆動ステップ）。図５〜図８には、上記の第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の各部に対応する第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の各部の構成を、括弧内の符号によって示している。

また、本実施形態では、例えば図３に示すように、第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２は、それぞれ回転子ＳＦの中心軸方向に直交する方向に対して傾いた状態で掛けられている。このため、制御部ＣＯＮＴの上記動作によって回転子ＳＦが回転することに加えて、回転子ＳＦがＺ方向に直線移動することも可能となる。

図３に示す状態において、例えば第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１が延伸し、駆動素子１３２が収縮すると、第一伝達部材ＢＴ１は、＋θＺ方向に移動すると共に、＋Ｚ方向にも移動する（図中右上方向に移動する）。逆に、駆動素子１３１が収縮し、駆動素子１３２が延伸すると、第一伝達部材ＢＴ１は、−θＺ方向に移動すると共に、−Ｚ方向にも移動する（図中左下方向に移動する）。このように、第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦの中心軸Ｃに直交する方向に対して傾いた状態で掛けられているため、第一伝達部材ＢＴ１の移動方向（第一方向）は、回転方向成分と、中心軸Ｃに平行な直線方向成分と、を含むことになる。

また、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１が延伸し、駆動素子２３２が収縮すると、第二伝達部材ＢＴ２は、＋θＺ方向に移動すると共に、−Ｚ方向にも移動する（図中左上方向に移動する）。逆に、駆動素子２３１が収縮し、駆動素子２３２が延伸すると、第二伝達部材ＢＴ２は、−θＺ方向に移動すると共に、＋Ｚ方向にも移動する（図中→下方向に移動する）。このように、第二伝達部材ＢＴ２の移動方向（第二方向）は、回転方向成分と、中心軸Ｃに平行な直線方向成分と、を含んでいる。

図３に示す構成では、第一伝達部材ＢＴ１と第二伝達部材ＢＴ２とが互いにＺ方向において逆方向に傾くように回転子ＳＦに掛けられている。このため、回転子ＳＦを同一方向（例えば＋θＺ方向）に回転させる場合、第一伝達部材ＢＴ１と第二伝達部材ＢＴ２とはＺ方向において逆方向に移動することになる。つまり、第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２は、互いに逆方向の直線方向成分を含んでいることになる。

図３に示すように、例えば展開した状態の伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２）と回転子ＳＦの中心軸Ｃとが成す角度（鋭角）をαとすると、伝達部材ＢＴの移動量と回転子ＳＦの移動量の関係は、
（θＺ方向の移動量）＝（伝達部材ＢＴの移動量）×ｓｉｎα
（Ｚ方向の移動量）＝（伝達部材ＢＴの移動量）×ｃｏｓα
で表される。

このような第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の動作（第一駆動ステップ）と、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の動作（第二駆動ステップ）とを組み合わせることにより、回転子ＳＦの回転動作及び中心軸Ｃ方向への直線動作を制御することができる。

例えば第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を延伸させ、駆動素子１３２を収縮させる一方で、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１及び２３２を駆動させない場合には、図９（ａ）に示す移動形態となる。すなわち、第一伝達部材ＢＴ１は、＋θＺ方向に移動すると共に、＋Ｚ方向にも移動する。この第一伝達部材ＢＴ１の移動により、回転子ＳＦは＋θＺ方向に回転しつつ＋Ｚ方向に移動する（移動形態Ａ）。

また、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を収縮させ、駆動素子１３２を延伸させる一方で、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１及び２３２を駆動させない場合には、図９（ｂ）に示す移動形態となる。すなわち、第一伝達部材ＢＴ１は、−θＺ方向に移動すると共に、−Ｚ方向にも移動する。この第一伝達部材ＢＴ１の移動により、回転子ＳＦは−θＺ方向に回転しつつ−Ｚ方向に移動する（移動形態Ｂ）。

また、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を延伸させ、駆動素子２３２を収縮させる一方で、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び１３２を駆動させない場合には、図９（ｃ）に示す移動形態となる。すなわち、第二伝達部材ＢＴ２は、＋θＺ方向に移動すると共に、−Ｚ方向にも移動する。この第二伝達部材ＢＴ２の移動により、回転子ＳＦは＋θＺ方向に回転しつつ−Ｚ方向に移動する（移動形態Ｃ）。

また、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を収縮させ、駆動素子２３２を延伸させる一方で、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び１３２を駆動させない場合には、図９（ｄ）に示す移動形態となる。すなわち、第二伝達部材ＢＴ２は、−θＺ方向に移動すると共に、＋Ｚ方向にも移動する。この第二伝達部材ＢＴ２の移動により、回転子ＳＦは−θＺ方向に回転しつつ＋Ｚ方向に移動する（移動形態Ｄ）。

また、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を延伸させ、駆動素子１３２を収縮させると共に、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を延伸させ、駆動素子２３２を収縮させる場合には、図９（ｅ）に示す移動形態となる。すなわち、第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２は、共に＋θＺ方向に移動する。この第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の移動により、回転子ＳＦは＋θＺ方向に回転する。更に、第一伝達部材ＢＴ１は＋Ｚ方向に移動し、第二伝達部材ＢＴ２は−Ｚ方向に移動する。第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２が逆方向に移動するため、回転子ＳＦに伝達されるＺ方向の移動成分は互いに打ち消されることになる。したがって、例えば図９（ｅ）に示すように第一伝達部材ＢＴ１の移動距離と第二伝達部材ＢＴ２の移動距離とが等しい場合、回転子ＳＦはＺ方向には移動せずに＋θＺ方向に回転する（移動形態Ｅ）。

また、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を収縮させ、駆動素子１３２を延伸させると共に、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を収縮させ、駆動素子２３２を延伸させる場合には、図９（ｆ）に示す移動形態となる。すなわち、第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２は、共に−θＺ方向に移動する。この第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の移動により、回転子ＳＦは−θＺ方向に回転する。更に、第一伝達部材ＢＴ１は−Ｚ方向に移動し、第二伝達部材ＢＴ２は＋Ｚ方向に移動する。第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２が逆方向に移動するため、回転子ＳＦに伝達されるＺ方向の移動成分は互いに打ち消されることになる。したがって、例えば図９（ｆ）に示すように第一伝達部材ＢＴ１の移動距離と第二伝達部材ＢＴ２の移動距離とが等しい場合、回転子ＳＦはＺ方向には移動せずに−θＺ方向に回転する（移動形態Ｆ）。

図９（ａ）〜図９（ｆ）で示した回転子ＳＦの移動形態Ａ〜移動形態Ｆを踏まえて、例えば回転子ＳＦを回転移動あるいは直線移動させる場合には、例えば図１０及び図１１に示すような移動を行わせることができる。図１０及び図１１は、回転子ＳＦの回転量及び移動量を示すグラフである。図１０及び図１１において、グラフの縦軸は、θＺ方向への回転量を示しており、グラフの横軸はＺ方向への移動量を示している。なお、１目盛りは、第一駆動ステップ又は第二駆動ステップの１回あたりの回転量又は移動量を示している。

図１０は、回転子ＳＦを＋Ｚ方向へ移動させる場合の移動量を示している。図９（ａ）で示す移動形態Ａと、図９（ｄ）で示す移動形態Ｄとを交互に繰り返すように駆動部ＡＣ１及び駆動部ＡＣ２を駆動させる。また、回転子ＳＦを−Ｚ方向へ移動させる場合には、図９（ｂ）で示す移動形態Ｂと、図９（ｃ）で示す移動形態Ｃとを交互に繰り返すように駆動部ＡＣ１及び駆動部ＡＣ２を駆動させる。この場合、回転方向への移動を極力抑制させつつ、回転子ＳＦを直線移動させることができる。

また、回転子ＳＦの回転移動と直線移動とを組み合わせることにより、例えば図１１に示すような移動を行わせることができる。この場合、まず移動形態Ａを行わせた後、移動形態Ｅを行わせる。次に、再度移動形態Ａを２動作行わせた後、移動形態Ｃを行わせる。更にその後、移動形態Ａを２動作行わせる。このように、移動形態Ａ〜移動形態Ｆを組み合わせることにより、回転子ＳＦの多彩な動作が実現可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２）が回転子ＳＦの少なくとも一部に掛けられた状態で駆動部ＡＣ（第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２）に駆動動作及び復帰動作を行わせることとしたので、オイラーの摩擦ベルト理論により、伝達部材ＢＴに付加する一方の張力によってトルクが一意に決定されることになる。したがって、小型の駆動部ＡＣであっても高いトルクを回転子ＳＦに付加させることが可能となる。これにより、高トルクを発生させることができる小型のモータ装置ＭＴＲを得ることができる。また、小型の駆動部ＡＣであっても高効率で回転子ＳＦを回転させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、上記第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の動作と、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の動作とを組み合わせることにより、回転子ＳＦの回転動作及び直線動作の２軸駆動が可能となる。従来、２軸駆動を行わせる駆動装置は、例えば回転動作には回転モータが用いられ、直進動作にはリニアモータが用いられた構成が知られている。しかしながら、それぞれのモータの動きがお互いに干渉しないように機械的に一体構成された構成となっており、非常に複雑な構成である。また、リニアモータを回転モータとボールネジ構造とを用いて代用する構造なども考えられていたが、やはり構造が複雑でコストも高いという問題があった。これに対して、本実施形態によれば、簡単な構成（例、同一軸構成）で、回転動作と直進動作を同時に行なうことができるため、小型化が可能であり、低コスト化が可能なモータ装置ＭＴＲを提供することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
本実施形態では、モータ装置ＭＴＲの駆動動作の際、伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２）の弾性変形を利用する点で、第一実施形態とは異なっている。したがって、モータ装置ＭＴＲの構成については、モータ装置ＭＴＲの伝達部材ＢＴが弾性変形可能になっている点以外は、第一実施形態と同一の構成を用いることができる。以下、駆動部ＡＣとして第一駆動部ＡＣ１を代表させると共に、伝達部材ＢＴとして第一伝達部材ＢＴ１を代表させて説明する。以下の説明は、第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２についても適用可能である。

本実施形態では、第一伝達部材ＢＴ１のばね定数をｋとする。ここで、オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子ＳＦの保持力Ｔ_Ｃを下記［数３］のように設定する。この保持力Ｔ_Ｃとは、静止している回転子ＳＦを動き出させるために必要な力である。また、第一端部１２１側の目標張力をＴ_１ｅ、第二端部１２２側の目標張力をＴ_２ｅ、目標有効張力をＴ_ｇｏａｌとすると、以下の［数４］及び［数５］を満たす。

以下、図１２〜図１７に基づいて、回転子ＳＦの駆動動作を中心に説明する。図１２〜図１７には、第一駆動部ＡＣ１及び第一伝達部材ＢＴ１の各部に対応する第二駆動部ＡＣ２及び第二伝達部材ＢＴ２の各部の構成を、括弧内の符号によって示している。本実施形態では、説明をわかりやすくするため、モータ装置の構成を模式的に示している。

以下の説明においては、第一伝達部材ＢＴ１に張力が付加されることなく当該第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦに１回転巻き掛けられた状態となるような第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１及び第二端部１２２のそれぞれの位置を原点位置０とする。したがって、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１及び第二端部１２２が共に原点位置０に配置されている状態においては、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力は発生しない。

＜駆動動作＞
まず、制御部ＣＯＮＴは、図１２に示すように、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が原点位置０からＸ_１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動するように駆動素子１３１を変形させる。また、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２が原点位置０からＸ_２だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動するように駆動素子１３２を変形させる。この状態を駆動動作の初期状態とする。このとき、Ｘ_１及びＸ_２については、下記［数６］を満たす。

この状態から、図１３に示すように、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３１を変形させて、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力Ｔ１が目標張力Ｔ_１ｅとなるように第一端部１２１をΔＸ_１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動させる。また、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３２を変形させて、第二端部１２２側の張力Ｔ２が目標張力Ｔ_２ｅとなるように第二端部１２２をΔＸ_２だけ−Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳから遠ざかる方向）に移動させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１から回転子ＳＦにトルクが伝達される。このとき、ΔＸ_１とΔＸ_２との間には、［数７］の関係が成立する。

第一伝達部材ＢＴ１から回転子ＳＦにトルクが伝達されると、回転子ＳＦが回転し、第一伝達部材ＢＴ１の弾性変形が初期状態と同一の状態になる。図１４に示すように、このため第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力Ｔ_１と第二端部１２２側の張力Ｔ_２とが保持力Ｔ_Ｃとなってつり合う。このとき有効張力については、Ｔ_ｇｏａｌからゼロへと近似的に線形に変化するため、第一伝達部材ＢＴ１に付加されている実効的な有効張力は、Ｔ_ｇｏａｌ／２となる。また、伝達部材ＢＴによって回転子ＳＦに伝達するトルクはゼロになる。

＜復帰動作＞
次に、図１５に示すように、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１が原点位置０まで移動すると共に第二端部１２２が原点位置０よりも−Ｘ側（例えば、ベース部ＢＳから遠ざかる方向）へ移動するように、駆動素子１３１と駆動素子１３２とを同時に変形させる。駆動素子１３１と駆動素子１３２とを例えば同時に等しい変形量で変形させることにより、第一伝達部材ＢＴ１が２ΔＸ_１だけ緩むこととなる。この結果、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に隙間が生じる。回転子ＳＦは、第一伝達部材ＢＴ１によって摩擦力を受けることなく、慣性回転している状態となる。

第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に隙間が生じている間に、図１６に示すように、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１を移動させること無く第二端部１２２のみが原点位置０に戻るように駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一端部１２１及び第二端部１２２が共に原点位置０に戻ることになる。この状態においても、回転子ＳＦは第一伝達部材ＢＴ１によって摩擦力を受けることなく、慣性回転している状態となる。このように、復帰動作では、回転子ＳＦに摩擦力による抵抗を与えることなく、当該回転子ＳＦを回転させた状態で第一端部１２１及び第二端部１２２を原点位置０まで移動させる。

＜駆動動作（慣性回転状態）＞
制御部ＣＯＮＴは、回転子ＳＦに設けられた検出器により、回転子ＳＦの外周速度ｖを検出する。制御部ＣＯＮＴは、検出結果に基づき、第一端部１２１及び第二端部１２２の移動距離を決定する。回転子ＳＦが静止している状態の上記駆動動作では、第一端部１２１の初期位置をＸ_１、第二端部１２２の初期位置をＸ_２（＝Ｘ_１）とした。回転子ＳＦが慣性回転している状態で、上記同様の目標有効張力を第一伝達部材ＢＴ１に付加するには、回転子ＳＦの静止状態と同一の環境が必要である。すなわち、回転子ＳＦの外周と第一伝達部材ＢＴ１との相対速度をゼロにする必要がある。このため、第一端部１２１の初期位置及び第二端部１２２の初期位置を決定するに当たり、回転子ＳＦの外周の所定時間当たりの移動距離を考慮する必要がある。一例として、第一端部１２１の初期位置をＸ_１＋ｖΔｔ、第二端部１２２の初期位置をＸ_２−ｖΔｔとして設定する。ここで、Δｔとしては、例えば制御部ＣＯＮＴのサンプリングタイムなどが挙げられる。

この状態から、図１７に示すように、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３１を変形させて、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１側の張力Ｔ１が目標張力Ｔ_１ｅとなるように第一端部１２１をΔＸ_１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動させる。また、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３２を変形させて、第二端部１２２側の張力Ｔ２が目標張力Ｔ_２ｅとなるように第二端部１２２をΔＸ_２だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）に移動させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１から回転子ＳＦにトルクが伝達される。このときの第一端部１２１は原点位置０に対してＸ_１＋ｖΔｔ＋ΔＸ_１だけ＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）へ移動した状態となる。また、このときの第二端部１２２は原点位置に対してＸ_２−ｖΔｔ−ΔＸ_１だけ−Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳから遠ざかる方向）へ移動した状態となる。

＜復帰動作＞
この後、制御部ＣＯＮＴは、第一端部１２１が原点位置０まで移動すると共に第二端部１２２が原点位置０よりも＋Ｘ方向（例えば、ベース部ＢＳに近づく方向）へ移動するように駆動素子１３１と駆動素子１３２とを同時に変形させ、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に隙間が生じている間に、第一端部１２１を移動させること無く第二端部１２２のみが原点位置０に戻るように駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一端部１２１及び第二端部１２２が共に原点位置０に戻ることになる。復帰動作は、回転子ＳＦの回転速度によらず同一の動作として行うことができる。

以下、駆動動作と復帰動作とを繰り返すことにより、回転子ＳＦをさせることができる。回転子ＳＦが慣性回転状態になっている場合において、上記Ｘ_１＋ｖΔｔ＋ΔＸ_１の値が駆動素子１３１の最大変形量を超えない限り、駆動動作及び復帰動作を繰り返すことで、回転子ＳＦにトルクを伝達させ続けることができる。

次に、本実施形態の回転子ＳＦの駆動動作におけるトルク制御について説明する。
本実施形態における実効トルクＮ_ｅは、駆動動作と復帰動作とを１サイクル行うのに要する時間ｔ_ａｌｌ、有効張力の伝達開始から回転子ＳＦが慣性状態になるまでの時間ｔ_ｅ、目標有効張力Ｔ_ｇｏａｌ、回転子ＳＦの半径Ｒに依存する。一例として、下記［数８］によって示される。

［数８］に示すように、実効トルクＮ_ｅを制御するパラメータとしては、ｔ_ａｌｌ、ｔ_ｅ、Ｔ_ｇｏａｌの３つが挙げられる。駆動動作と復帰動作の１サイクルの時間ｔ_ａｌｌについては回転子ＳＦの駆動制御を行う上で一定に設定される場合があるため、ｔ_ｅ、Ｔ_ｇｏａｌの２つの値を変化させることで実効トルクＮ_ｅの制御を行っても良い。

このように、本実施形態によれば、伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１、第二伝達部材ＢＴ２）の弾性変形を利用し、回転子ＳＦの外周と伝達部材ＢＴとの相対速度をゼロにして伝達部材ＢＴの有効張力を回転子ＳＦに伝達する駆動動作と、第一端部１２１、２２１及び第二端部１２２、２２２を同時に内側へ移動させる復帰動作とを繰り返し行うことにより、回転子ＳＦを加速あるいは減速させながらダイナミックに回転させることができる。また、小型の駆動部ＡＣ（第一駆動部ＡＣ１、第二駆動部ＡＣ２）であっても高効率で回転子ＳＦを回転させることが可能となる。

［第三実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１８は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲ３の構成を示す図である。本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲ３は、伝達部材及び駆動部の構成が上記実施形態とは異なっている他の構成については、例えば第一実施形態に示すモータ装置ＭＴＲと同一の構成となっている。

図１８に示すように、伝達部材ＢＴ３は、一部材で形成されている。当該伝達部材ＢＴ３は、回転子ＳＦに接触可能な本体部３２３と、第一駆動部ＡＣ１に連結される第一連結部３２０と、第二駆動部ＡＣ２に連結される第二連結部４２０とを有している。本体部３２３は、板状（若しくはシート状）に形成されており、可撓性を有している。本体部３２３は、例えば回転子ＳＦの中心軸方向について、第一実施形態よりも広い範囲に亘って回転子ＳＦに掛けられている。当該伝達部材ＢＴ３は、第一実施形態の構成に比べて本体部３２３と回転子ＳＦとの間の摩擦力が大きくなりやすく、より高いトルクが発生するように構成されている。

第一連結部３２０は、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１に連結される第一端部３２１と、当該第一端部３２１と本体部３２３とを接続する接続部３２４と、を有している。接続部３２４には、ヒンジ部ＨＧ１が形成されている。また、第一連結部３２０は、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２に連結される第二端部３２２と、当該第二端部３２２と本体部３２３とを接続する接続部３２５と、を有している。接続部３２５には、ヒンジ部ＨＧ２が形成されている。

第二連結部４２０は、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１に連結される第一端部４２１と、当該第一端部４２１と本体部３２３とを接続する接続部４２４と、を有している。接続部４２４には、ヒンジ部ＨＧ３が形成されている。また、第二連結部４２０は、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２に連結される第二端部４２２と、当該第二端部４２２と本体部３２３とを接続する接続部４２５と、を有している。接続部４２５には、ヒンジ部ＨＧ４が形成されている。

第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び１３２と、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１及び２３２とは、それぞれベース部ＢＳに固定されている。本体部３２３は、第一連結部３２０及び第二連結部４２０を介して駆動素子１３１及び１３２、駆動素子２３１及び２３２に連結されている。この伝達部材ＢＴ３は、４つのヒンジ部ＨＧ１〜ＨＧ４が設けられていることにより、本体部３２３が当該４つのヒンジ部ＨＧ１〜ＨＧ４を介して、回転子ＳＦの中心軸Ｃ方向に移動可能となっている。このため、回転子ＳＦに掛けられる本体部３２３が、駆動素子１３１及び１３２、駆動素子２３１及び２３２の伸縮に応じて移動可能となっている。

図１９は、伝達部材ＢＴ３、第一駆動部ＡＣ１（駆動素子１３１、１３２）、第二駆動部ＡＣ２（駆動素子２３１、２３２）の展開図である。
図１８及び図１９に示すように、例えば制御部ＣＯＮＴが、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を延伸させ、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２を収縮させると共に、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２を駆動させないようにする場合、本体部３２３は＋θＺ方向に移動すると共に、＋Ｚ方向に移動する。すなわち、図１９の右上方向に移動する。本体部３２３の当該移動により、回転子ＳＦは＋θＺ方向に回転すると共に、＋Ｚ方向に移動する（移動形態Ａ）。

また、制御部ＣＯＮＴが、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２を延伸させ、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を収縮させると共に、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１及び第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２を駆動させないようにする場合、本体部３２３は−θＺ方向に移動すると共に、−Ｚ方向に移動する。すなわち、図１９の左下方向に移動する。本体部３２３の当該移動により、回転子ＳＦは−θＺ方向に回転すると共に、−Ｚ方向に移動する（移動形態Ｂ）。

また、制御部ＣＯＮＴが、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を延伸させ、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２を収縮させると共に、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２及び第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を駆動させないようにする場合、本体部３２３は＋θＺ方向に移動すると共に、−Ｚ方向に移動する。すなわち、図１９の左上方向に移動する。本体部３２３の当該移動により、回転子ＳＦは＋θＺ方向に回転すると共に、−Ｚ方向に移動する（移動形態Ｃ）。

また、制御部ＣＯＮＴが、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２を延伸させ、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を収縮させると共に、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２及び第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を駆動させないようにする場合、本体部３２３は−θＺ方向に移動すると共に、＋Ｚ方向に移動する。すなわち、図１９の右下方向に移動する。本体部３２３の当該移動により、回転子ＳＦは−θＺ方向に回転すると共に、＋Ｚ方向に移動する（移動形態Ｄ）。

また、制御部ＣＯＮＴが、（１）第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を延伸させると共に第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２を収縮させる場合、あるいは、（２）第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を延伸させると共に第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２を収縮させる場合、あるいは、上記（１）及び（２）を同時に行う場合、本体部３２３は＋θＺ方向に移動し、Ｚ方向には移動しない。すなわち、図１９の上方向に移動する。本体部３２３の当該移動により、回転子ＳＦはＺ方向に移動することなく＋θＺ方向に回転する（移動形態Ｅ）。

また、制御部ＣＯＮＴが、（１）第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３２を延伸させると共に第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１を収縮させる場合、あるいは、（２）第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３２を延伸させると共に第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１を収縮させる場合、あるいは、上記（１）及び（２）を同時に行う場合、本体部３２３は−θＺ方向に移動し、Ｚ方向には移動しない。すなわち、図１９の上方向に移動する。本体部３２３の当該移動により、回転子ＳＦはＺ方向に移動することなく−θＺ方向に回転する（移動形態Ｆ）。

このように、本実施形態によれば、第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２を用いて１つの伝達部材ＢＴ３を駆動することで、回転子ＳＦを２軸駆動させることができるため、より構成の簡単なモータ装置ＭＴＲ３を提供することができる。また、伝達部材ＢＴ３が一部材で形成されているため、例えば２つの伝達部材ＢＴ（第一伝達部材、第二伝達部材）の特性が合致するように形成するなど、製造の手間が軽減されることになる。また、第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２の位置を調整することで伝達部材ＢＴ３（本体部３２３）の移動方向を調整することができるため、駆動量の調整が容易となる。

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態を説明する。
図２０は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの構成を示す図である。本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲは、ベース部ＢＳの構成が上記実施形態とは異なっている。本実施形態では、ベース部ＢＳが変位拡大機構５０を有する構成になっている。他の構成については、例えば第一実施形態に示すモータ装置ＭＴＲと同一の構成となっている。

図２１は、変位拡大機構５０の構成を示す図である。
図２１に示すように、変位拡大機構５０は、素子支持部５１、連結部５２及び変位伝達部５３を有している。素子支持部５１は、ベース部ＢＳの−Ｘ側の表面に取り付けられている。素子支持部５１は、例えば平板状に形成されている。素子支持部５１の−Ｘ側の面には、第一駆動部ＡＣ１の駆動素子１３１、１３２、第二駆動部ＡＣ２の駆動素子２３１、２３２がそれぞれ取り付けられている。

変位伝達部５３は、連結部５２によって素子支持部５１に連結されている。変位伝達部５３は、素子支持部５１との間で駆動素子１３１、１３２、２３１、２３２を挟むようにそれぞれ配置されている。変位伝達部５３は、駆動素子１３１、１３２、２３１、２３２のそれぞれの−Ｘ側の端部に接続されている。変位伝達部５３は、例えばＹ方向の一の端部５３ａが連結部５２に連結されている。変位伝達部５３のＹ方向の他の端部５３ｂには、例えば第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１、第二伝達部材ＢＴ２の第一端部２２１、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２、第二伝達部材ＢＴ２の第二端部２２２が接続されている。

連結部５２と変位伝達部５３との接続部分５４は、他の部分よりも例えばＹ方向の厚さが薄くなるように形成されている。例えば駆動素子１３１、１３２、２３１、２３２が伸縮して−Ｘ方向の先端部５６がＸ方向に変位すると、変位伝達部５３は、接続部分５４を支点としてθＺ方向に回転するようになっている。

このため、図２１に示すように、接続部分５４と先端部５６との距離をＳ１とし、接続部分５４と端部５３ａとの距離をＳ２とし、先端部５６のＸ方向の変位をＬ１とすると、端部５３ａのＸ方向の変位Ｌ２は、
Ｌ２＝Ｌ１・（Ｓ２／Ｓ１）
となる。

本実施形態では、Ｓ２＞Ｓ１であるため、端部５３ａにおける変位Ｌ２は、先端部５６の変位Ｌ１に対して拡大されていることになる。先端部５６の変位が拡大されて端部５３ａに伝達される結果、当該端部５３ａに接続される第一端部１２１、２２１、第二端部１２２、２２２の移動量が拡大されることになる。本実施形態における変位拡大機構５０は、駆動素子１３１、１３２、２３１、２３２の駆動量（伸縮量）に基づく第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の移動量を拡大して当該第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２に伝達する。

先端部５６の変位は、駆動素子１３１、１３２、２３１、２３２のＸ方向の寸法に対して例えば０．１％程度となる場合があり、この値は例えば数ミクロンとなる場合がある。この寸法において上記の駆動動作や回転調整動作を実現しようとする場合、モータ装置ＭＴＲの組み立て時には、極めて高精度に組み立てる技術が求められることになる。これに対して、本実施形態によれば、てこの原理によって駆動素子１３１、１３２、２３１、２３２の変位を拡大することができるため、その分、組み立ての精度の要求が緩和されることになる。これにより、モータ装置ＭＴＲの組み立てを簡単にすることができる。

［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態を説明する。
図２２は、上記実施形態のいずれかに記載のモータ装置ＭＴＲ又はモータ装置ＭＴＲ３を備えるロボット装置ＲＢＴの一部（例、指部分の先端）の構成を示す図である。

図２２に示すように、ロボット装置ＲＢＴは、末節部１０１、中節部１０２及び関節部１０３を有しており、末節部１０１と中節部１０２とが関節部１０３を介して接続された構成になっている。関節部１０３には軸支持部１０３ａ及び軸部１０３ｂが設けられている。軸支持部１０３ａは中節部１０２に固定されている。軸部１０３ｂは、軸支持部１０３ａによって固定された状態で支持されている。

末節部１０１は、接続部１０１ａ及び歯車１０１ｂを有している。接続部１０１ａには、関節部１０３の軸部１０３ｂが貫通した状態になっており、当該軸部１０３ｂを回転軸として末節部１０１が回転可能になっている。この歯車１０１ｂは、接続部１０１ａに固定されたベベルギアである。接続部１０１ａは、歯車１０１ｂと一体的に回転するようになっている。

中節部１０２は、筐体１０２ａ及び駆動装置ＡＣＴを有している。駆動装置ＡＣＴは、上記実施形態に記載のモータ装置ＭＴＲを用いることができる。駆動装置ＡＣＴは、筐体１０２ａ内に設けられている。駆動装置ＡＣＴには、回転軸部材１０４ａが取り付けられている。回転軸部材１０４ａの先端には、歯車１０４ｂが設けられている。この歯車１０４ｂは、回転軸部材１０４ａに固定されたベベルギアである。歯車１０４ｂは、上記の歯車１０１ｂとの間で噛み合った状態になっている。

上記のように構成されたロボット装置ＲＢＴは、駆動装置ＡＣＴの駆動によって回転軸部材１０４ａが回転し、当該回転軸部材１０４ａと一体的に歯車１０４ｂが回転する。
歯車１０４ｂの回転は、当該歯車１０４ｂと噛み合った歯車１０１ｂに伝達され、歯車１０１ｂが回転する。当該歯車１０１ｂが回転することで接続部１０１ａも回転し、これにより末節部１０１が軸部１０３ｂを中心に回転する。

このように、本実施形態によれば、低速高トルクの回転を出力することができる駆動装置ＡＣＴを搭載することにより、例えば減速器を用いることなく直接末節部１０１を回転させることができる。さらに本実施形態では、駆動装置ＡＣＴが非共振に駆動される構成になっているため、樹脂など軽量な材料で大部分を構成することが可能になる。また、ロボット装置ＲＢＴとしては、産業用に用いられるアームロボットやハンドロボットであってもよく、サービスロボットに用いられるロボットでもよい。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の両方を回転子ＳＦを回転させる方向に駆動させる例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２を用いて回転子ＳＦの回転を抑制するように駆動させても構わない。

以下、第一実施形態の態様を例に挙げて説明する。制御部ＣＯＮＴは、上記第一実施形態における駆動動作及び復帰動作によって回転子ＳＦがθＺ方向に回転している状態で、例えば第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２のうち少なくとも一方（例えば、以下第一伝達部材ＢＴ１を例に挙げて説明する）の第一端部１２１及び第二端部１２２がそれぞれ＋Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。

この動作により、第一伝達部材ＢＴ１のベルト部１２３が回転子ＳＦに接触すると共に、ベルト部１２３の第一端部１２１側には張力Ｔ１が発生し、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２側には張力Ｔ２が発生する。したがって、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力（Ｔ１−Ｔ２）が発生する。この状態において、ベルト部１２３と回転子ＳＦとの間には、回転子ＳＦの回転方向とは逆向きに摩擦力が生じている。当該摩擦力により、回転子ＳＦの回転が規制される。

この状態で、制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を発生させた状態を保持しつつ、第一伝達部材ＢＴ１の第一端部１２１が＋Ｘ方向に移動するように、かつ、第二端部１２２が−Ｘ方向に移動するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。

この動作において、制御部ＣＯＮＴは、例えば第一端部１２１の移動距離と第二端部１２２の移動距離とを等しくさせる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生した状態で第一伝達部材ＢＴ１が回転子ＳＦの回転方向とは逆の方向に移動する。このため、回転子ＳＦの回転は更に規制される。

その後、制御部ＣＯＮＴは、第二端部１２２が移動しないように、かつ、第一端部１２１が開始位置（所定位置）へ戻るように、駆動素子１３１だけを変形させる。この動作により、第一端部１２１が−Ｘ方向へ移動し、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだ状態になる。つまり、第一伝達部材ＢＴ１に付加されていた有効張力が解除された状態になる。この状態においては、第一伝達部材ＢＴ１と回転子ＳＦとの間に摩擦力は発生せず、回転子ＳＦの回転は規制されない。このため、回転子ＳＦは、慣性によって回転し続けることになる。

制御部ＣＯＮＴは、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けを緩ませた後、第二端部１２２が駆動の開始位置（所定位置）へ戻るように駆動素子１３２を変形させる。この動作により、第一伝達部材ＢＴ１の巻き掛けが緩んだまま、すなわち、有効張力が発生しないまま、第一伝達部材ＢＴ１の第二端部１２２が駆動の開始位置（所定位置）へ戻っていく。

第二端部１２２が駆動開始位置に戻される直前になったら、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子１３２を変形させて第二端部１２２を＋Ｘ方向に移動させる。この動作により、第二端部１２２が駆動開始位置に戻されるのとほぼ同時に、第一端部１２１側に張力Ｔ１が発生し、第二端部１２２側に張力Ｔ２が発生する。これにより、駆動開始時に第一伝達部材ＢＴ１に有効張力を付加させた状態（図３の状態）と同様の状態となる。この動作を繰り返すことにより、回転子ＳＦの回転を調整する。

また、回転子ＳＦの回転が停止している場合には、制御部ＣＯＮＴは、ベルト部１２３と回転子ＳＦとの間を接触状態にさせ、当該接触状態を維持するように駆動素子１３１及び駆動素子１３２を変形させる。この場合、回転子ＳＦは、ベルト部１２３との間に働く静摩擦力によって回転が規制された状態となる。回転子ＳＦを回転させる場合、制御部ＣＯＮＴは、接触状態が解消されるように駆動素子１３１、１３２を変形させる。この動作により、回転子ＳＦの回転の規制が解消される。以上の動作について、第一伝達部材ＢＴ１を例に挙げて説明したが、第二伝達部材ＢＴ２を用いる場合であっても、同様の説明が可能である。

また、上記実施形態では、回転子ＳＦの表面が凹凸の無い構成であったが、これに限られることは無く、例えば当該回転子ＳＦの表面に凹凸を形成した構成であっても構わない。例えば図２３に示すように、回転子ＳＦにつば状の突出部６０が形成されている。当該突出部６０は、例えば第一伝達部材ＢＴ１のベルト部１２３及び第二伝達部材ＢＴ２のベルト部２２３が配置されるスペースを空けるように並んで設けられている。回転子ＳＦに掛けられるベルト部１２３、２２３は、突出部６０によって位置決めされることになる。

回転子ＳＦとベルト部１２３、２２３との間には摩擦力が発生し、摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、モータ装置ＭＴＲのトルクに影響を及ぼしたりする虞がある。これに対して、図２３に示す構成においては、突出部６０がそれぞれつば状に形成されているため、回転子ＳＦの熱が放出しやすい構成となる。この構成では、回転子ＳＦを空冷によって冷却することができるため、冷却機構などを別途設けなくても回転子ＳＦの冷却が可能となる。これにより、モータ装置ＭＴＲの小型化に寄与することとなる。このように、突出部６０は、位置決めガイド機構としての機能を有すると共に、回転子ＳＦを冷却する冷却機構としての機能を併せて有することになる。

また、例えば、上記実施形態においては、回転子ＳＦが中実（中空軸でない構造）である構成としたが、これに限られることは無く、例えば円筒状に形成された回転子など、中空の回転子を用いる場合であっても本発明の適用は可能である。この場合、例えば回転子ＳＦの両端が貫通孔によって中心軸Ｃの方向に貫通されている構成であっても構わない。特に第五実施形態のように、ロボットアームＡＲＭなどの旋回系機械にモータ装置ＭＴＲを搭載する場合などには、円筒状の回転子ＳＦの内部に配線などを配置させることができる。勿論、ロボットアームＡＲＭにモータ装置ＭＴＲを搭載する場合に限られず、他の場合において回転子ＳＦを中空としても構わない。例えば図２３に示すように、回転子ＳＦの内部に中空部７０が形成されている。このため、回転子ＳＦの冷却効率が向上することになる。

なお、回転子ＳＦを中空に形成する場合には、例えば回転子ＳＦを円筒状に形成するなど、回転子ＳＦの中心軸方向の両端が貫通されている構成にすることもできる。また、例えば回転子ＳＦの中心軸方向の両端が貫通されておらず、いずれか一方のみが開口されている構成にすることもできる。更には、回転子ＳＦの中心軸方向の両端のいずれも塞がれている構成としても構わない。また、回転子ＳＦの内部に適宜仕切りなどを配置しつつ内部を中空にする構成であっても構わない。

また、回転子ＳＦの表面に溝部を形成する構成としても構わない。例えば図２４（ａ）に示す構成では、回転子ＳＦの表面に複数の溝部７１が形成されている。各溝部７１は、回転子ＳＦの円周方向に形成されており、回転子ＳＦの中心軸方向に並んで形成されている。溝部７１は、例えば回転子ＳＦのうち第一伝達部材ＢＴ１のベルト部１２３、第二伝達部材ＢＴ２のベルト部２２３が掛けられる部分に形成されている。

例えばベルト部１２３、２２３と回転子ＳＦとの接触によって摩擦粉が発生する場合がある。当該摩擦粉が回転子ＳＦの表面に残ると、ベルト部１２３、２２３と回転子ＳＦとの間の摩擦力が変動する場合がある。これに対して、図２４（ａ）の構成によれば、回転子ＳＦに溝部７１を設けることにより、摩擦粉を溝部７１の中に誘導することができる。このため、摩擦粉が回転子ＳＦの表面に付着するのを防ぐことができる。

また、図２４（ｂ）は、例えば回転子ＳＦを中空に形成した場合において、回転子ＳＦの表面に形成される溝部７１の中に複数の孔部７２を設け、回転子ＳＦの内外が孔部７２によって連通された構成としても構わない。この構成により、摩擦粉を溝部７１から孔部７２に誘導して中空部７０に逃がすことができる。

また、上記実施形態の構成に加えて、例えば第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の各ベルト部１２３、２２３の張力を検出する張力検出部を設けた構成としても構わない。例えば図２５に示す構成によれば、張力検出部７３が例えばベルト部１２３、２２３のうち第一端部１２１及び２２１の近傍に１つずつ、第二端部１２２及び２２２の近傍に１つずつ、合計で４つ設けられている。張力検出部７３としては、例えば歪みゲージなどを用いることができる。勿論、他の張力検出素子を用いることもできる。

張力検出部７３では、検出信号が例えば制御部ＣＯＮＴにされるようになっている。制御部ＣＯＮＴは、当該検出信号により、例えば第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２を制御する構成である。第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２の張力を検出することで、モータ装置ＭＴＲがトルクを発生しているか否かを検出することができる。

このような構成よれば、トルクの有無を検出することにより、例えばベルト部１２３、２２３と回転子ＳＦとの間において回転子ＳＦが空回りしている場合には、当該空周りを検出することができる。また、回転子ＳＦを回転させる際には、トルクが無いことを確認することで空回りを検出することができる。これにより、モータ装置ＭＴＲの信頼性を高めることができる。なお、図２５においては、変位拡大機構５０が配置された構成を示しているが、当該変位拡大機構５０が配置されていない構成であっても、同様の説明が可能である。

また、例えば、上記各実施形態では、駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴの組を１相のみ設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、複数相の駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴの組を用いた構成であっても構わない。図２６は、図２５に示す駆動部ＡＣ（第一駆動部ＡＣ１及び第二駆動部ＡＣ２）及び伝達部材ＢＴ（第一伝達部材ＢＴ１及び第二伝達部材ＢＴ２）の構成を３組配置して三相構造とした構成が示されている。駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴを３組配置する場合、例えば互いに１２０°ずつずれた位置に配置させることができる。この場合、駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴを１相毎に順に駆動させるようにすることができる。また、当該駆動部ＡＣ及び伝達部材ＢＴを２相若しくは４相以上とする構成であっても構わない。この場合、回転子ＳＦの回転方向に互いに等しいピッチでずれて配置される構成とすることができる。

また、上記実施形態の構成に加えて、例えば図２７に示すように、回転子ＳＦの回転角度や移動位置を検出するため、当該回転子ＳＦに２軸検出器７７を配置した構成としても構わない。例えば２軸検出器７７としては、例えば光センサを用いることができる。この場合、例えば回転子ＳＦの表面に光の反射パターンであるθＺ方向検出用のスリット７８Ａや、Ｚ方向検出用のスリット７８Ｂを形成しておく。また、２軸検出器７７として、例えばθＺ方向の回転角度を検出する検出器７７Ａと、Ｚ方向の位置を検出する検出器７７Ｂとを配置させておく。

この構成によれば、検出器７７Ａ及び検出器７７Ｂからの検出光が各スリット７８Ａ及び７８Ｂで反射され、当該反射光の変化が検出器７７Ａ及び検出器７７Ｂによって検出されるようになっている。検出器７７Ａ及び検出器７７Ｂは、当該検出結果を例えば制御部ＣＯＮＴに送信し、制御部ＣＯＮＴにおいてθ方向の回転角度と、Ｚ方向の移動距離とが求められるようになっている。このように、２軸検出器７７を配置することで、確実に２軸駆動の駆動情報を検出することができ、より正確に２軸駆動を制御することができる。なお、スリット７８Ａ及び７８Ｂとして、例えば上記の溝部７１を用いることもできる。この場合、溝部７１を回転子ＳＦの表面に格子状に形成しておけば良い。

また、上記第三実施形態の変形例として、伝達部材ＢＴ３の本体部３２３が複数部分に分かれている構成であっても構わない。図２８は、伝達部材ＢＴ３の変形例を示す図である。図２８に示すように、本体部３２３は、第一部分３２３Ａ、第二部分３２３Ｂ及び連結部分３２３Ｃを有する構成になっている。

第一部分３２３Ａ及び第二部分３２３Ｂは、連結部分３２３Ｃによって独立して移動可能に連結されている。従って、第一部分３２３Ａの移動の影響は第二部分３２３Ｂには及ばず、また第二部分３２３Ｂの移動の影響は第一部分３２３Ａには及ばないようになっている。

第一部分３２３Ａは、例えば連結部２０Ａを介して第一駆動部ＡＣＡ（駆動素子３１Ａ、３２Ａ）に接続され、連結部２０Ｂを介して第二駆動部ＡＣＢ（駆動素子３１Ｂ、３２Ｂ）に接続され、連結部２０Ｃを介して第三駆動部ＡＣＣ（駆動素子３１Ｃ、３２Ｃ）に接続されている。

第二部分３２３Ｂは、例えば連結部２０Ｄを介して第四駆動部ＡＣＤ（駆動素子３１Ｄ、３２Ｄ）に接続され、連結部２０Ｅを介して第五駆動部ＡＣＥ（駆動素子３１Ｅ、３２Ｅ）に接続され、連結部２０Ｆを介して第六駆動部ＡＣＦ（駆動素子３１Ｆ、３２Ｆ）に接続されている。

連結部２０Ａ〜２０Ｆは、それぞれ接続部２４Ａ〜２４Ｆ及び接続部２５Ａ〜２５Ｆを有している。接続部２４Ａ〜２４Ｆには、それぞれヒンジ部２６Ａ〜２６Ｆが形成されている。また、接続部２５Ａ〜２５Ｆには、それぞれヒンジ部２７Ａ〜２７Ｆが形成されている。

なお、伝達部材ＢＴ３を駆動する駆動部は上記各実施形態のように２個に限られず、図２８の構成に示されるように、第一駆動部ＡＣＡ〜第六駆動部ＡＣＦまで６個配置した構成であっても構わない。また、駆動部を３個〜５個、もしくは７個以上とした構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、第一駆動部ＡＣ１による第一伝達部材ＢＴ１の駆動距離（第一距離ｔ１：図６参照）と、第二駆動部ＡＣ２による第二伝達部材ＢＴ２の駆動距離（第二距離ｔ２：図６参照）とを等しい距離として駆動を行う例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば第一距離と第二距離とが異なるように駆動を行っても構わない。

また、上記実施形態では、中心軸Ｃに直交する方向に対する第一伝達部材ＢＴ１の傾く向きと第二伝達部材ＢＴ２の傾く向きとが反対方向である例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば第一伝達部材ＢＴ１と第二伝達部材ＢＴ２とが同一方向に傾いている構成であっても構わない。

また、また、上記実施形態では、中心軸Ｃに直交する方向に対する第一伝達部材ＢＴ１の傾き角と第二伝達部材ＢＴ２の傾き角とが等しい構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば第一伝達部材ＢＴ１の傾き角と第二伝達部材ＢＴ２の傾き角とが異なる構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、回転子ＳＦの径が中心軸方向に等しく形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば回転子ＳＦが、一部（例えば中心軸方向の一端部）に他の部分よりも径が小さく形成された部分を有する構成とし、当該部分に伝達部材ＢＴを配置させる構成としても構わない。また、回転子ＳＦに例えば他の部分よりも径が大きく形成された部分を設ける構成としても構わない。

また、上記実施形態では、ベース部ＢＳが正面視で矩形に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の形状であっても構わない。例えば、円形、楕円形としても構わないし、台形、平行四辺形、ひし形、三角形、五角形、六角形など、他の多角形としても構わない。

また、ベルト部２３の形状として、上記実施形態では、帯状に形成されたベルト部２３を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば線状や鎖状など、他の形状であっても構わない。

ＭＴＲ、ＭＴＲ３…モータ装置 ＢＳ…ベース部 ＳＦ…回転子 ＡＣ…駆動部 ＡＣ１、ＡＣＡ…第一駆動部 ＡＣ２、ＡＣＢ…第二駆動部 ＢＴ、ＢＴ３…伝達部材 ＢＴ１…第一伝達部材 ＢＴ２…第二伝達部材 ＣＯＮＴ…制御部 Ｃ…中心軸 Ｆ…基準位置 ＲＢＴ…ロボット装置 ＡＲＭ…ロボットアーム ＨＧ１〜ＨＧ４、２６Ａ〜２６Ｆ、２７Ａ〜２７Ｆ…ヒンジ部 １２３、２２３…ベルト部 ５０…変位拡大機構 ７０…中空部 ７１…溝部 ７３…張力検出部 ７７…２軸検出器 １３１、１３２、１４１、１４２、３１Ａ〜３１Ｆ、３２Ａ〜３２Ｆ…駆動素子

Claims (33)

1. 回転子と、
   前記回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部と、
   前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態として前記回転子の回転方向成分を含む第一方向に前記伝達部を第一距離移動させると共に前記回転力伝達状態を解消した状態で前記伝達部を第一位置に復帰させる第一駆動部と、
   前記回転子と前記伝達部との間を前記回転力伝達状態として前記回転方向成分を含み前記第一方向と交差する第二方向に前記伝達部を第二距離移動させると共に前記回転力伝達状態を解消した状態で前記伝達部を第二位置に復帰させる第二駆動部と
   を備えるモータ装置。
2. 前記第一方向及び前記第二方向は、前記回転子の回転軸に平行な直線方向成分を含む
   請求項１に記載のモータ装置。
3. 前記第一方向及び前記第二方向は、互いに反対の方向の前記直線方向成分を含む
   請求項２に記載のモータ装置。
4. 前記第一方向及び前記第二方向は、互いに等しい大きさの前記直線方向成分を含む
   請求項２又は請求項３に記載のモータ装置。
5. 前記第一距離及び前記第二距離は、互いに等しい距離である
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
6. 前記伝達部は、弾性変形可能に形成されている
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
7. 前記駆動部を支持する支持部
   を更に備える請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
8. 前記支持部は、前記伝達部の移動量を拡大させる変位拡大機構を有する
   請求項７に記載のモータ装置。
9. 前記回転子は、前記伝達部を冷却する冷却機構を有する
   請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
10. 前記回転子は、前記伝達部を案内する突出部を有し、
    前記突出部は、前記冷却機構を兼ねている
    請求項９に記載のモータ装置。
11. 前記回転子は、表面に設けられた溝部を有し、
    前記溝部は、前記冷却機構を兼ねている
    請求項９又は請求項１０に記載のモータ装置。
12. 前記回転子は、表面に形成されたパターンを有し、
    前記パターンを検出する検出部を更に備える
    請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
13. 前記検出部の検出結果に基づいて前記第一駆動部及び前記第二駆動部のうち少なくとも一方の駆動を調整する調整部を更に備える
    請求項１２に記載のモータ装置。
14. 前記回転子は、格子状に形成された溝部を表面に有し、
    前記溝部は、前記パターンを兼ねている
    請求項１２又は請求項１３に記載のモータ装置。
15. 前記回転子と前記伝達部との間が前記回転力伝達状態になっているか否かを検出する第二検出部を更に備える
    請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
16. 前記第二検出部の検出結果に基づいて前記第一駆動部及び前記第二駆動部のうち少なくとも一方の駆動を調整する第二調整部を更に備える
    請求項１５に記載のモータ装置。
17. 前記回転子は、中空に構成されている
    請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
18. 前記回転子は、回転軸方向に形成された貫通孔を有する
    請求項１から請求項１７のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
19. 前記伝達部は、前記第一駆動部に接続された第一伝達部材と、前記第二駆動部に接続された第二伝達部材と、を有する
    請求項１から請求項１８のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
20. 前記第一伝達部材は、線状、帯状及び鎖状のうちいずれかの形状に形成され、前記第一方向に沿って前記回転子に掛けられている
    請求項１９に記載のモータ装置。
21. 前記第一駆動部は、前記第一伝達部材の両方の第一端部のうち少なくとも一方に接続される第一電気機械変換素子を有する
    請求項２０に記載のモータ装置。
22. 前記第一伝達部材は、前記回転子に掛けられる部分と前記第一端部との間の非伝達部分が直線状に延在するように配置され、
    前記第一電気機械変換素子は、前記第一伝達部材の非伝達部分の延在方向に沿った方向に伸縮するように配置されている
    請求項２１に記載のモータ装置。
23. 前記第二伝達部材は、線状、帯状及び鎖状のうちいずれかの形状に形成され、前記第二方向に沿って前記回転子に掛けられている
    請求項１９から請求項２２のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
24. 前記第二駆動部は、前記第二伝達部材の両方の第二端部のうち少なくとも一方に接続される第二電気機械変換素子を有する
    請求項２３に記載のモータ装置。
25. 前記第二伝達部材は、前記回転子に掛けられる部分と前記第二端部との間の非伝達部分が直線状に延在するように配置され、
    前記第二電気機械変換素子は、前記第二伝達部材の非伝達部分の延在方向に沿った方向に伸縮するように配置されている
    請求項２４に記載のモータ装置。
26. 前記伝達部は、一部材で形成されている
    請求項１から請求項１８のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
27. 前記伝達部は、前記回転子に接触可能な本体部と、前記第一駆動部に連結される第一連結部と、前記第二駆動部に連結される第二連結部とを有し、
    前記第一連結部及び前記第二連結部には、前記本体部が前記第一連結部及び前記第二連結部に対して前記回転子の回転軸方向に移動可能となるようにヒンジ部が形成されている
    請求項２６に記載のモータ装置。
28. 前記伝達部、前記第一駆動部及び前記第二駆動部は、前記回転子の回転軸方向に複数組並べて配置されている
    請求項１から請求項２７のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
29. 複数組の前記伝達部、前記第一駆動部及び前記第二駆動部のそれぞれは、前記第一駆動部及び前記第二駆動部の位置が前記回転子の回転方向に等しいピッチでずれるように配置されている
    請求項２８に記載のモータ装置。
30. 前記第一駆動部及び前記第二駆動部のうち少なくとも一方は、前記回転子を回転させない時には前記回転子と前記伝達部との間を接触させた接触状態で前記伝達部の移動を調整する
    請求項１から請求項２９のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
31. 回転子と当該回転子の外周の少なくとも一部に掛けられた伝達部との間を回転力伝達状態として前記回転子の回転方向成分を含む第一方向に前記伝達部を第一距離移動させると共に前記回転力伝達状態を解消した状態で前記伝達部を第一位置に復帰させる第一駆動ステップと、
    前記回転子と前記伝達部との間を前記回転力伝達状態として前記回転方向成分を含み前記第一方向と交差する第二方向に前記伝達部を第二距離移動させると共に前記回転力伝達状態を解消した状態で前記伝達部を第二位置に復帰させる第二駆動ステップと
    を含む回転子の駆動方法。
32. 前記第一方向及び前記第二方向は、前記回転子の回転軸に平行であって互いに反対の方向の直線方向成分を含み、
    前記第一駆動ステップを行う回数と前記第二駆動ステップを行う回数とを調整することで、前記回転子の回転軸方向における位置を調整する
    請求項３１に記載の回転子の駆動方法。
33. 回転軸部材と、
    前記回転軸部材を回転させるモータ装置と
    を備え、
    前記モータ装置として、請求項１から請求項３０のうちいずれか一項に記載のモータ装置が用いられている
    ロボット装置。

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